Postagem em destaque

Como funciona o Blog

Aqui no blog você tem todas as aulas que precisa para estudar Física para a sua escola e para os vestibulares. As aulas são divididas em trê...

sábado, 16 de fevereiro de 2019

Especial de Sábado

Olá pessoal. Conforme combinado, aí está a resolução desta interessante questão olímpica.

Partícula em campo elétrico uniforme

OBC (Olimpíada Brasileira de Ciências)
Uma partícula de massa m e eletrizada com carga elétrica q é lançada com velocidade v
0 de um ponto O, de um campo elétrico uniforme de intensidade E, conforme indica a figura. A partícula fica sujeita exclusivamente à ação do campo elétrico. Depois de um certo intervalo de tempo ela volta a passar pelo ponto O.



Pode-se afirmar que:

a) q > 0 e Δt = (m.E)/(IqI.v0)
b) q < 0 e Δt = (m.E)/(IqI.v0)
c) q < 0 e Δt = (2m.v0)/(IqI.E)
d) q > 0 e Δt = (2m.v0)/(IqI.E)
e) q < 0 e Δt = (1/2).[(m.v02/(IqI.E)]

Resolução:

Para que a partícula retorne ao ponto O a força elétrica sobre ela tem sentido oposto ao do vetor campo elétrico. Logo, q < 0.

Cálculo do módulo da aceleração da partícula:


F = IqI.E = m.a => a = IqI.E/m

Cálculo da aceleração escalar:


Sendo o movimento retilíneo, temos:


a = IαI => IαIIqI.E/m

Orientando-se a trajetória para cima, vem: α = -IqI.E/m 


Adotando-se a origem dos espaços na posição de lançamento e a origem dos tempos no instante do lançamento (t
0 = 0 e Δt = t - t0 = t), vem:

s = s0+v0.t+α.t2/2 => 0 = 0+v0.t+α.t2/2

Sendo t 0, temos:

v0 = -α.t/2 => v0 = (IqI.E/2m).t => t = Δt = (2m.v0)/(IqI.E)

Resposta: c

Nenhum comentário:

Postar um comentário